[发明专利]一种稀土废料气流磨富氧焙烧工艺

说明书

本发明公开一种稀土废料气流磨富氧焙烧工艺，在气流磨粉碎机中加入高压氮气，将初级焙烧料在一定的工作压力下磨至平均粒度为1.5‑2.5μm的细粉末，使得气流磨焙烧物料粒度更细，能够有效提高细粉末在富氧空气焙烧过程中的氧化率，在富氧焙烧温度为650‑700℃，富氧焙烧时间为3‑5h的条件下焙烧，能够有效提高二级焙烧料在酸溶浸出过程中的浸出率，最终稀土氧化物浸出率为达到98.3‑98.7％，与现有技术相比，本发明更有利于酸溶浸出稀土金属，提高浸出率、回收率，增强了工艺对原料的适应性。

技术领域

本发明涉及稀土废料焙烧技术领域，特别是一种稀土废料气流磨富氧焙烧技术领域。

背景技术

稀土元素凭借其独一无二原子结构以及独特的光电、磁等特性被广泛应用于国民经济和国防工业的各个领域。稀土对改造提升石化、冶金、玻璃、陶瓷等传统产业以及培育发展新能源、新材料、节能环保、航空航天、工业自动化、新型电子信息等战略性新型产业起着至关重要的作用，被誉为“工业维生素”。中国每年都会产生不同种类的稀土废料，这些废料中包含大量的稀土、铁、铝等有价金属，对稀土废料进行综合回收利用可有效解决中国稀土资源短缺。

钕铁硼是一种磁性材料，广泛应用于各个领域，钕铁硼约含有28～35％稀土元素RE(Nd、Pr、Dy、Tb等)，其余组成中60～70％为Fe元素、1.0～1.2％为B元素及3～5％少量添加元素(Al、Cu、Co、Nb、Zn、Ga等)，因生产工艺要求导致在钕铁硼在生产及使用过程中产生了大约20-25％的废料，而在钕铁硼材料中含有约32％左右的稀土元素，将稀土废料回收利用，不仅合理利用了资源，而且减少了环境的污染。

在现有技术，稀土废料焙烧生产过程中，稀土废料经过“配料→一次焙烧(内热式)→球磨→二次焙烧(外热式)→酸溶浸出→萃取→沉淀→灼烧→包装”工序，产出稀土氧化物；进入球磨的一次焙烧稀土废料经过球磨，粒度达到要求后由传送装置送入二次焙烧(外热式)，但是该种焙烧方法存在的问题是：

1、导致设备产能不匹配、球磨机需要间歇式作业、损耗内热式/外热式两端焙烧的产能；

2、球磨过程增加了无用的劳动作业：如停开关球磨与风机、控制球磨后输送物料/稀土废料经球磨过后需检测粒度；

3、不均匀的作业导致稀土废料焙烧氧化率低，降低后工序酸溶浸出的浸出率，导致返工成本增大；

4、粒度大、强度高的钕铁硼废料在该工艺条件下氧化率、浸出率不高，工艺具有局限性。

因此，对于稀土废料的焙烧工艺还需进一步改进。

发明内容

为了解决现有技术中稀土废料在该工艺条件下氧化率、浸出率不高的技术问题，本发明提供了一种稀土废料气流磨富氧焙烧工艺。

一种稀土废料气流磨富氧焙烧工艺，具体步骤如下：

(1)清洗：将稀土废料置于超声波清洗槽中，用去油剂清洗废料中的尘土、油污，清洗完毕后取出烘干；

(2)破碎：将烘干后的稀土废料采用颚式破碎机粗破碎成50-55mm的颗粒，再用中碎机将物料粉碎成12-15mm粒径的粗粉料；

(3)一次焙烧：利用烧结炉焙烧粗粉料，一次焙烧温度为1050-1250℃，焙烧时间1.5-2.5h，焙烧完成后，通氮气风冷，得到初级焙烧料；

(4)气流磨粉碎：使用高压氮气在气流磨粉碎机中，将初级焙烧料由在1.0-1.5MPa工作压力下磨至平均粒度为1.5-2.5μm的细粉末；

(5)富氧焙烧：将细粉末与氧化剂混合，输入富氧空气焙烧，富氧焙烧温度为650-700℃，富氧焙烧时间为3-5h，得到二级焙烧料，冷却至60-70℃；